JPH0225302A - 構造用集成材およびその製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、複数の木製ラミナを集成接着してなる構造用
集成材およびその製作方法に関するものである。

「従来の技術およびその課題」 多数の木製ラミナを集成接着してなる集成材は、使われ
方によって構造用と造作用とに分けられるが、近年にお
いては、接着技術の進歩等によって集成材の耐力、強度
等が向上しているため、造作用としてだけでなく、構造
用としての集成材の需要も高まってきている。このよう
な構造用集成材は、建築、木造船、車両などの軸組み材
料として耐力部材に使われるため、その強さや剛性が重
要視される一方、建築用のアーチ材や木造船のろっ骨材
なとの任意の曲り部材等を容易に作れるような製作性に
対する配慮も重視される傾向にある。

しかしながら、従来における集成材の構造特性、特に剪
断特性は必すしも充分であるとは言えないものであり、
したがって、集成材を大規模建築物の梁等として用いる
場合には大断面とぜざるを得ない、といった問題かあっ
た。

また、曲げ加工を施した集成材や、梁なとに使用される
集成材なとでは、曲がる部分（湾曲する部分）に曲げモ
ーメントか働いてその凸側に引張力が作用し、このよう
な集成材の内部に発生する応力に起因して集成材を構成
する中間層の木製ラミナに割れ目か生じる等の問題を有
しているため、その集成材の製作か難しいといった問題
もあり、剪断特性に優れた集成材の開発が望まれている
のが実状である。

本発明は前記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、小断面であっても優れた剪断特性を有
して、集成材の内部応力に起因した木製ラミナの割れ目
の発生を確実に防止することかでき、また、その製作も
容易な構造用集成材およびその製作方法を提供すること
にある。

「課題を解決するための手段」 かかる目的を達成するために、本発明の構造用集成材は
、複数の木製ラミナか積層された状態で集成接着されて
なる構造用集成材であって、当該集成材の各層を形成す
る木製ラミナの間には、各層毎にそれぞれ少なくとも２
層の木製ラミナにわたる長さ寸法を有しかつ互いに間隔
をおいて並列する複数本の剪断補強用の棒材か貫通配置
され、しかも、これら棒材は、隣接する下層の棒拐に対
して位置をすらして配列されていることを特徴とするも
のである。

そして、このような構造用集成材の製作方法としては、
複数の木製ラミナを１枚毎重ね合わせて集成接着するこ
とにより構造用集成材を製作する方法であって、木製ラ
ミナを少なくとも１枚重ね合わせる毎に、上側に置かれ
る木製ラミナの上面から下側に置かれる木製ラミナの少
なくとも１枚に達する挿入孔を複数形成し、前記挿入孔
に剪断補強用の棒材を挿入して接着する製作方法などが
好適である。

「作用」 本発明の構造用集成材では、集成材の各層を形成する木
製ラミナの間にそれぞれ貫通配置された剪断補強用の棒
材によって、集成材自身を曲げた際に生しる剪断ひび割
れの発生およびその進展が阻止され、また、棒材を配し
た部分の補強がなされるので、剪断特性か向上したもの
となる。

また、構造用集成材の製作は、木製ラミナを１枚毎重ね
合わせていく度に、下側に置かれる木製ラミナに達する
大きさの挿入孔を形成して、この挿入孔に棒材を挿入し
て接着する工程の繰り返しであり、集成接着する作業に
際し特別の技術や設備を必要としないので、木製ラミナ
どうじの集成接着操作かきわめて容易になる。

なお、このようにして集成接着された集成材は、棒材に
よって中間層の木製ラミナが補強されて剪断特性か向上
しているため、部材の曲げによる剪断か生じることかな
く、簡単な工程で曲げ加工された強靭な集成材を製作す
ることが可能になる。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第４図は構造用集成材の一実施例を示すも
ので、この実施例の集成材Ａは梁として用いられるもの
であって、この集成材Ａも基本的には複数枚（図示例で
は７枚）の木製ラミナｌａ・・、ｌｂ・・、を積層した
状態で一体に集成接着してなる構成とされている。

しかし、この実施例に示す構造用集成材Ａにおいては、
集成材Ａを構成する木製ラミナｌａ、ｌｂの内集成材Ａ
の内層を形成する各木製ラミナ１ａ・・　、の間に、そ
れぞれ、２層の木製ラミナ１ａにわたる長さ寸法を有し
かつ互いに間隔をおいて並列する複数本の剪断補強用の
棒材２が貫通配置され、しかも、これら棒材２は、隣接
する下層の棒材２に対して位置をずらして配列されてい
ることを最大の特徴としている。

前記木製ラミナ１は、たとえばスギ、ヒノキ等の針葉樹
、ナラ、ブナ等の広葉樹等の原材料を平板状に製材加工
してなるものであり、また集成材Ａの最外層に位置して
いる上下の木製ラミナ１ｂは、火災時において炭化して
しまう部分すなわち燃えしろとして確保されるようにな
っており、構造的な有効断面積はその内側の部分（第１
図破線の内側の部分）のみで確保されるようになってい
る。

一方、集成材Δの内層を構成する木製ラミナ１ａの上面
には、板材の途中まで穿設されて棒材２を挿入固定する
ための挿入孔３が形成されている。

また、棒材２を突出固定した木製ラミナ１ａの上に重ね
られる木製ラミナ１ａには、棒材２を挿入する第２の挿
入孔４が形成されており、この挿入孔４は図示例では、
板材の上下に貫通して形成された構成となっている。

なお、棒材２を挿入する挿入孔３，４は、第４図なとに
示ず如く、棒材２を上下方向に千鳥状に配列できるよう
に、上下の木製ラミナ１ａにおいて互いに間隔αだけ長
手方向にずらして形成されており、また、これら挿入孔
３，４は、図示例では、木製ラミナ１ａの長手方向に沿
って一定の間隔をあけて千鳥状に２列に形成されている
。

前記剪断補強用の棒材２としては、引っ張り特性に優れ
る高強度繊維もしくは高剛性繊維（たとえば炭素繊維、
ガラス繊維、スチール繊維、アラミド繊維等）が長さ方
向に揃えられた繊維強化樹脂により断面円形の棒状に成
形されたものや、鉄等の金属製のもの等が適用される。

そして、この棒材２は、木製ラミナｌａの仮相に形成さ
れた挿入孔３．４に差し込まれて接着材により一体化さ
れたものとなっている。

しかして、このように構成された構造用集成材Ａは、集
成材Ａの内層を形成する各木製ラミナｌａが、それぞれ
ラミナ間に貫通配置された複数の剪断補強用の棒材２に
よって、剪断補強されており、また、これら棒材２が集
成材自身を曲げた際に木製ラミナ１ａに生しる剪断ひび
割れの発生およびその進展を阻止するため、単なる木製
ラミナのみからなる従来の集成材に比して、小断面であ
っても曲げ特性および剪断特性に優れたものとなる。

なお、棒材２としてＦＲＰ製のものを適用した場合には
、棒材２が錆びるおそれがないため、したかって、この
ような集成材Ａはたとえばプール施設、木造船等におい
て使用されて常に高湿度にさらされても経年変化を生し
ることがなく、また、木製ラミナｌａ、ｌｂや棒材２は
電気や磁気を帯びることもないので、それらを嫌う特殊
用途の建築物に使用することも可能になる。

また、図示例では、集成材Ａの内層を形成する各木製ラ
ミナ１ａの間にそれぞれ剪断補強用の棒材２を貫通配置
するようにしたが、応力の最も生しる部分に集中的に棒
材２を貫通配置するようにしても良い。

第５図は本発明の他の実施例を示すものである。

ここに示す構造用集成材Ｂも、基本的には複数の木製ラ
ミナｌａが積層された状態で集成接着されてなるもので
あるが、この実施例では、前記木製ラミナ１ａの内集成
材Ｂの内層を形成する２枚の木製ラミナ１ａに貫通する
複数の棒材２Ａを上下方向に沿って千鳥状に配列固定し
てなる構成となっている。

そして、このような構成の構造用集成材Ｂによれば、２
枚の木製ラミナ１ａに、棒材２Ａを貫通配置したので、
棒材２Ａを介して上下２枚のラミナ１ａどうしの剪断強
度が向上し、剪断特性をより高めることができる。

なお、この実施例では、２枚の木製ラミナ１ａに棒材２
Ａを貫通配置するようにしたが、さらに棒材２が貫通す
る木製ラミナ１ａの数を増やして、集成材の剪断強度を
向上させるようにしても良い。

次ぎに、前記構成の集成材を製作する方法について説明
する。

第１図ないし第４図などに示すような集成材Ａを製作す
る場合には、まず木製ラミナ１ａ　を２枚重ね合わせ、
上側に置かれる木製ラミナ１ａの上面から下側に置かれ
る木製ラミナ１ａ　の途中まで達する長さに挿入孔３，
４を、ドリルを用いて形成し、次いで剪断補強用の棒材
２の外表面に接着材を塗布してそれを挿入孔３．４内に
挿入して接着する。この際、前記挿入孔３．４は剪断補
強用の棒材２よりもやや大きな内径寸法に形成しておき
、またその挿入孔３．４の内面が粗面となるようにすれ
は、棒材２の挿入操作か容易になり、また接着祠による
接着力か高められて剪断補強用の棒材２と木製ラミナ１
ａとを強固に一体化することかできるので、好ましい。

前記工程により、２枚の木製ラミナ１ａ　に貫通ずる棒
材２を取り付けたならば、棒材２を取り付けた木製ラミ
ナｌａ　　の上面に木製ラミナ１ａを重ね合わせ、この
木製ラミナｌａ　　の上面から再度挿入孔３．４を形成
する。この挿入孔３．４の位置は下側に取り付けた棒材
２に干渉しないようにこの林料２の位置を避けて形成す
ることは言うまでもない。そして、前記挿入孔３，４に
棒材２を挿入して接着すれは、３層にわたって棒材２が
貫通配置された木製ラミナｌａ　　が組み立てられる。

このようにして木製ラミナ１ａ　の重ね合わせと、挿入
孔３．４の形成と、棒材２の挿入操作を繰り返すと、木
製ラミナ１ａの間に棒材２が貫通配置されたラミナ積層
体が形成されるので、最後に、このラミナ積層体の上下
に集成材の表層部を形成する木製ラミナ材１ｂを接着ず
れは、第１図に示すような内層部分の剪断強度が高めら
れた構造用集成材Ａが完成する。

この構造用集成材Ａの製作は、木製ラミナ１ａを１枚毎
重ね合わせていく度に、下側に置かれる木製ラミナｌａ
　　に達する大きさの挿入孔３゜４を形成して、この挿
入孔３．４に棒材２を挿入して接着する工程の繰り返し
であり、集成接着する作業に際し特別の技術や設備を必
要としないので、木製ラミナとうじの集成接着操作がき
わめて容易になる。

また実施例によれは、棒材２を木製ラミナ１ａ間に貫通
配置しであるので、集成１’４’Ａの中間層を形成する
木製ラミナ１ａが補強されて剪断特性か向上し、この結
果、曲げ加工を行っても曲げによる剪断が木製ラミナ１
ａに生じることがなく、簡単な工程で曲げ加工された強
靭な集成材を製作することができるといった利点がある
。

なお、第５図に示すような構造用集成［’Ｂを製作する
場合には、棒材２を挿入する挿入孔３を板材の上下に貫
通させて、この挿入孔３に棒材２Ａを接着固定するよう
にすれば良く、後の集成接着操作は、前記操作に準じて
行うようにすれば良い。

なお、前記実施例では、いずれも構造用集成材を、複数
枚の木製ラミナｌａ、ｌｂの積層体により構成したか、
集成材の曲げ強度を向上させるために、木製ラミナｌａ
、ｌｂの他に繊維強化樹脂等からなる補強板を集成接着
するようにしても良い。

また、前記実施例では、剪断補強用の棒材２を集成材の
幅方向に沿って２列の千鳥状になるようにしたが、たと
えば第６図に示すように互いに等ピッチの２列をなすよ
うにしたり、あるいは、第７図に示すように中央位置に
おいて１列をなすようにしても良いことは勿論である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、次のような優れた
効果を奏する。

■　本発明にかかる構造用集成材は、複数の木製ラミナ
か積層された状態で集成接着されてなる構造用集成材で
あって、当該集成材の各層を形成する木製ラミナの間に
は、各層毎にそれぞれ少なくとも２層の木製ラミナにわ
たる長さ寸法を有しかつ互いに間隔をおいて並列する複
数本の剪断補強用の棒材が貫通配置され、しかも、これ
ら棒材は、隣接する下層の棒材に対して位置をずらして
配列されてなることを特徴とするものであるから、棒材
によって、集成材を形成する木製ラミナの剪断特性が向
上し、小断面であっても優れた剪断特性を有するといっ
た効果を有し、また集成材の内部応力に起因した木製ラ
ミナの割れ目等を未然に防止できるので、大規模建築物
の梁として用いても好適である。

■　また構造用集成材の製作方法は、複数の木製ラミナ
を１枚毎重ね合わせて集成接着することにより構造用集
成材を製作する方法であって、木製ラミナを少なくとも
１枚重ね合わせる毎に、上側に置かれる木製ラミナの上
面から下側に置かれる木製ラミナの少なくとも１枚に達
する挿入孔を複数形成し、前記挿入孔に剪断補強用の棒
材を挿入して接着することを特徴とするものであるから
、集成接着する作業に際し特別の技術や設備を必要とせ
ず、また棒材によって中間層の木製ラミナが補強されて
剪断特性が向上しているため、曲げによる剪断が生しる
ことがなく、簡単な工程で曲げ加工された強靭な集成材
を製作することができるといった利点かある。

また、本発明方法によれば、上端が突出した棒材は、重
ね合わされる木製ラミナどうじの位置決め機構としての
作用を発揮するために木製ラミナどうじの集成接着操作
がきわめて容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明にかかる構造用集成材の一
実施例を示すもので、第１図は正面図、第２図は斜視図
、第３図は棒材と木製ラミナを示す分解斜視図、第４図
は断面図、第５図は本発明にかかる構造用集成材の他の
実施例を示す断面図、第６図および第７図は棒材の配列
を変えた変形例を示すもので、それぞれ平面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・・・・木製ラミナ、２・・・・・・剪
断補強用の棒材、３，４・・・・・・挿入孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の木製ラミナが積層された状態で集成接着され
   てなる構造用集成材であって、当該集成材の各層を形成
   する木製ラミナの間には、各層毎にそれぞれ少なくとも
   ２層の木製ラミナにわたる長さ寸法を有しかつ互いに間
   隔をおいて並列する複数本の剪断補強用の棒材が貫通配
   置され、しかも、これら棒材は、隣接する下層の棒材に
   対して位置をずらして配列されていることを特徴とする
   構造用集成材。 ２）複数の木製ラミナを１枚毎重ね合わせて集成接着す
   ることにより構造用集成材を製作する方法であって、木
   製ラミナを少なくとも１枚重ね合わせる毎に、上側に置
   かれる木製ラミナの上面から下側に置かれる木製ラミナ
   の少なくとも１枚に達する挿入孔を複数形成し、前記挿
   入孔に剪断補強用の棒材を挿入して接着することを特徴
   とする構造用集成材の製作方法。